Mi libro de texto lo menciona con frecuencia:
$\mathrm{sp^3}$ orbital híbrido tiene un 25% $\mathrm{s}$ -carácter y 75% $\mathrm{p}$ -característica.
¿Qué son estos "personajes"? ¿Y cómo influyen estos personajes en el vínculo y el orbital híbrido?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
La hibridación es un concepto puramente matemático que permite explicar las estructuras encontradas experimentalmente. El ejemplo más destacado es el del metano, donde se puede considerar que el átomo central de carbono es $\mathrm{sp^3}$ hibridado. Formalmente, el $\mathrm{s}$ orbital y los tres $\mathrm{p}$ pueden combinarse linealmente para formar cuatro orbitales equivalentes. Por lo tanto, $\mathrm{sp^3}$ es una contracción de $\mathrm{s^{\frac{1}{4}}p^{\frac{3}{4}}}$ . Por lo tanto se puede ver, que el orbital tiene $25\,\%$ $\mathrm{s}$ carácter y $75\,\%$ $\mathrm{p}$ carácter.
En general, el concepto de hibridación debe tratarse sólo como un concepto, no es nada que pueda observarse físicamente. Es un modelo matemático para entender mejor las geometrías. También hay que tener en cuenta que la hibridación es una función de la geometría, y no al revés. Dicho esto, es bastante obvio que no soy un gran fan del concepto. No iría tan lejos como Alexander Grushow * y predicar el abandono del conjunto, pero aconsejo precaución en el uso de este concepto para no obtener conclusiones erróneas.
A pesar de las importantes pruebas experimentales y de los avances teóricos que indican que los orbitales atómicos híbridos no existen y no describen adecuadamente el enlace molecular, su descripción sigue impregnando la educación química a muchos niveles, y el modelo sigue abriéndose camino en la literatura química moderna.
* "¿Ha llegado el momento de retirar el Orbital Atómico Híbrido?" Alexander Grushow, J. Chem. Educ. , 2011 , 88 (7), 860-862.
rhea singh
Puntos
11
Creo que una buena manera de entender la importancia de la hibridación es empezar con una ilustración.
Tienes dos estructuras: $\ce{SnCl2}$ y $\ce{SnCl4}$ y se le pide que racionalice por qué $\ce{SnCl2}$ tiene un vínculo más fuerte que $\ce{SnCl4}$ (se da esta información). ¿Cómo lo harías?
Ahora hay dos maneras de enfocar esto:
(Puedes saltarte esto si no te interesa el argumento, pero es bastante sencillo)
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El estado de oxidación del Sn es +4 en $\ce{SnCl4}$ , mientras que es +2 en $\ce{SnCl2}$ . Cuanto más alto sea el estado de oxidación del átomo, los orbitales de valencia estarán más contraídos y con menor energía, ya que la carga nuclear efectiva aumenta sin que haya un aumento compensatorio de la repulsión electrón-electrón (no se añaden electrones, obviamente). Por lo tanto, como el número de coordinación es mayor para $\ce{SnCl4}$ y los orbitales son más compactos, esto debilitará el $\ce{Sn-Cl}$ vínculo en $\ce{SnCl4}$ .
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Sin embargo, una forma más sencilla sería decir que según el $\ce{SnCl4}$ geometría, tiene que ser $sp^3$ hibridado ( $\ce{Sn}$ es del grupo IV como el carbono), y en $\ce{SnCl2}$ Será $sp^2$ hibridado (2 $sp^2$ - $p$ $\sigma$ enlaces, 1 par solitario de electrones y 1 orbital vacío). Como el $sp^3$ el bono tiene un 25% $s$ carácter pero el $sp^2$ el bono tiene un 33% $s$ carácter, y como el $s$ es de menor energía que el orbital $p$ orbital debido a los efectos de penetración, esto significa que el $\ce{Sn-Cl}$ vínculo en $\ce{SnCl2}$ será más fuerte que la de $\ce{SnCl4}$ .
Así que ese es un uso del argumento de la hibridación. Espero que esto ayude de alguna manera.
